전체기사 최신뉴스 GAM
KYD 디데이
산업 전기·전자

속보

더보기

페로브스카이트 상온 발광원리 밝혀..고효율 차세대 디스플레이 소재

기사입력 : 2018년07월25일 16:55

최종수정 : 2018년07월25일 16:55

GIST 이창열 박사팀 연구성과

[서울=뉴스핌] 김영섭 기자 = 국내 연구진이 차세대 디스플레이 소재로 활용될 수 있는 페로브스카이트 양자점의 상온 발광원리를 규명했다.

페브로스카이트는 실리콘 태양전지를 대체할 수 있는 차세대 태양전지 소재로 떠오르고 있다는 점에서 이번 연구성과는 주목된다.

25일 광주과학기술원(GIST, 총장 문승현)에 따르면 GIST 고등광기술연구소 이창열 박사 연구팀은 다차원 페로브스카이트 소재의 광학적 특성 비교를 통해 차세대 디스플레이 소재로 활용 가능한 페로브스카이트 양자점의 상온 발광원리를 밝혔다.

이번 연구결과는 물리화학 분야 유명 국제학술지 ‘Journal of Physical Chemistry Letters(저널 오브 피지컬 케미스트리 레터)’ 지난 5일자 최근호에 실렸다.

온도에 따른 페로브스카이트 양자점 및 다차원 소재의 발광 특성 변화 : 고온으로 갈수록 발광 세기가 감소하는 다결정 박막 및 단결정 페로브스카이트에 비해 상온에서도 상대적으로 높은 발광효율을 유지하는 페로브스카이트 양자점

페로브스카이트는 회티타늄석이라고도 불린다. ABX3 화학식을 갖는 결정구조로 부도체·반도체·도체의 성질은 물론 초전도 현상까지 보이는 특별한 구조의 금속 산화물이다. 1839년 러시아 우랄산맥에서 처음 발견됐으며 러시아 광물학자 과학자(Perovski)의 이름을 땄다.

지난 몇 년간 우수한 광학적, 전기적 특성을 바탕으로 태양전지 분야에서 주목받아온 페로브스카이트는 최근 고효율, 고색순도 발광이 가능하다는 장점을 기반으로 기존 반도체 소재를 대체할 차세대 디스플레이 소재로 새롭게 각광받고 있다.

하지만 태양전지에 사용되는 다결정 박막 형태의 페로브스카이트는 상온에서 발광효율이 낮아 디스플레이 소재로의 적용에 걸림돌이 되고 있다.

GIST 연구팀은 문제해결을 위해 상온에서도 고효율의 발광효율을 갖는 수 나노미터(1nm는 10억분의 1m) 크기의 페로브스카이트 양자점을 개발하고, 온도에 따른 발광특성을 분석함으로써 상온 발광 원리를 규명하는 데 성공했다.

연구팀은 페로브스카이트 양자점의 온도에 따른 발광 특성 변화를 다결정 박막 및 단결정과 비교 분석함으로써 전자와 정공의 결합 에너지를 정량적으로 산출했다. 전자와 정공의 결합에너지가 높은 페로브스카이트 양자점은 다결정 박막 및 단결정에 비해 높은 발광효율을 보였다.

반도체에서 음전하를 가진 전자가 빠져나가고 그 자리에 생긴 양전하를 전자의 상대 개념, 즉 가상의 입자로 보는데 이를 정공이라 한다.

이창열 박사는 “높은 발광효율과 높은 색순도를 모두 갖는 페로브스카이트 양자점은 우수한 차세대 디스플레이 소재라며 페로브스카이트 양자점 내 전자와 정공의 결합에너지를 정량적으로 산출하고, 고온에서 발광 효율이 감소하는 이유를 밝혀낸 점이 중요하다”고 이번 연구의 의의를 설명했다.

이번 연구는 한국연구재단 중견연구자사업과 GIST 개발과제(광과학기술 특성화연구)의 지원을 받았다.

 

kimys@newspim.com

[뉴스핌 베스트 기사]

사진
폭염에 '온열질환자' 속출…환자 425명 [세종=뉴스핌] 신도경 기자 = 지난 30일 서울 전역에 첫 폭염주의보가 시작되면서 올해 온열질환자가 400명을 넘었다. 1일 질병관리청의 온열질환 응급실 감시체계에 따르면 지난 5월 15일부터 6월 29일까지 집계된 온열질환자는 425명으로 사망자는 3명에 달했다. 온열질환은 더운 날씨로 인해 열탈진, 열사병, 열 부종 등이 발생하는 질환이다. 40도 이상의 고열이나 현기증, 두통, 오한 등이 나타난다. [서울=뉴스핌] 김학선 기자 = 서울 전역에 올해 첫 폭염주의보가 발효된 30일 오후 서울 성동구 마장역 인근에서 시민들이 양산을 쓰고 뜨거운 햇볕을 피해 걷고 있다. 2025.06.30 yooksa@newspim.com 기상청은 지난 30일 서울 전역과 경기도 과천, 성남, 구리, 화성에 올해 첫 폭염주의보를 발령했다. 경기도 가평, 광주는 폭염주의보가 폭염경보로 격상됐다. 1일에도 서울의 낮 최고기온은 30도, 강릉 35도, 대전 32도, 광주 35도, 제주 31도로 더운 날씨가 계속될 전망이다.  날씨가 더워지면서 온열질환자 수도 점차 늘고 있다. 지난 5월 15일부터 5월 31일까지 온열환자 수는 62명으로 사망자는 없었다. 이 기간 중 하루 최대로 발생한 온열질환자 수는 21명이다. 반면 지난 28일에는 하루 최대로 발생한 온열질환자 수가 52명으로 늘었다. 지난 1일부터 29일까지 집계된 온열질환자 수는 361명으로 사망자는 3명에 달하며 급증하는 모양새를 보이고 있다.  연령별 현황에 따르면 온열질환자는 대부분 고령층에서 발생했다. 60대가 78명(18.4%)으로 가장 많았고, 50대 70명(16.5%), 30대와 40대는 각각 61명(14.4%)으로 집계됐다. 온열질환자가 속출하는 직업은 미상을 제외하고 단순 노무 종사자로 68명(16%)에 달했다. 농림어업숙련종사자 40명(9.4%), 무직 39명(9.2%) 순으로 나타났다. 열탄진으로 인한 온열질환자는 222명(52.2%)로 대부분을 차지했다. 열사병 85명(20%), 열경련 61명(14.4%), 열실신 53명(12.5%)이다. 하루 중 온열질환이 가장 많이 발생한 시간대는 오후 4∼5시(13.6%)다. 오전 10∼11시(11.8%), 오후 3∼4시(11.5%) 등의 순이었다. 온열질환을 예방하기 위해서는 물을 자주 마시고 시원한 곳에서 지내야 한다. 더운 시간대의 활동을 자제하는 것도 중요하다. 특히 체온 조절이 원활하지 않은 만성질환자, 어린이, 어르신은 더위에 오래 노출되지 않도록 더욱 주의해야 한다. 육현 원주세브란스기독병원 응급의학과 교수는 "온열질환은 충분한 수분을 섭취하고 더운 낮 시간대 활동을 피하는 것만으로 예방이 가능한 질환"이라며 "방치할 때 생명을 위협할 수 있어 각별한 주의가 필요하다"고 했다. 이어 육 교수는 "열사병, 열탈진, 열경련 등 온열질환이 발생할 경우 체열을 신속히 낮추는 것이 가장 중요하다"며 "옷을 느슨하게 풀고, 찬물에 적신 수건을 몸통에 덮거나 겨드랑이와 사타구니 부위에 찬 물병이나 선풍기 바람을 활용해 체온을 낮추는 응급조치가 도움 될 수 있다"고 강조했다. sdk1991@newspim.com 2025-07-01 11:24
사진
내란 특검 "5일 오전 9시까지 출석 통지" [서울=뉴스핌] 김현구 기자 = '내란 특검(특별검사)'이 1일 윤석열 전 대통령 측에 2차 소환조사 일자를 다시 통지했다. 특검팀이 다시 통지한 일자는 오는 5일 오전 9시다. 박지영 특별검사보(특검보)는 이날 오전 브리핑에서 "윤 전 대통령이 금일 특검 출석에 응하지 않고 불응했다"며 "윤 전 대통령에게 오는 5일 오전 9시까지 출석하라고 통지했다"고 밝혔다. 윤석열 전 대통령. [사진=뉴스핌DB] 박 특검보는 "(윤 전 대통령이) 5일 오전 9시 출석하지 않는 경우 어떻게 조치할 것인가"라는 질문에 "전날 윤 전 대통령 측이 제출한 의견서에서 5일 이후 출석에는 응하겠단 의사를 밝히고 있다"고 답했다. 이어 "만약 그때도 출석에 응하지 않으면 요건이 다 갖춰진 이상 법원에서도 (체포영장을) 내주지 않을까 생각한다"고 덧붙였다. 앞서 박 특검보는 특검이 재통보한 일정에 윤 전 대통령이 응하지 않는 경우 형사소송법상 마지막 단계의 조치를 취할 것이라고 말한 바 있다.   hyun9@newspim.com 2025-07-01 11:29
안다쇼핑
Top으로 이동